Nel 29 a.C. Ottaviano diede inizio alla costruzione di una grandiosa tomba nel Campo Marzio. Con questo gesto si poneva, in pratica, nella posizione di un sovrano ellenistico. Il modello da cui il sepolcro deriva ne è una conferma: fin dall'inizio esso si chiamò Mausoleo, con il nome cioè che, a partire dal sovrano Mausolo di Caria e dalla sua famosa tomba, aveva designato i sepolcri dinastici.

L'edificio circolare, del diametro di circa 87 metri, è costituito da una serie di muri concentrici in conglomerato di tufo, collegati da muri radiali. Il basamento esterno, in travertino, era alto circa 12 metri e forse concluso, in alto, da un fregio dorico a metope e triglifi. Seguiva un enorme spessore di muratura, alleggerita da nicchioni non praticabili. Altre due linee di muri formavano una seconda serie di concamerazioni. Al termine del lungo corridoio d'ingresso veniva il primo ambiente praticabile: un settore ad arco di cerchio fronteggiato in origine da un altro muro di grande spessore, rivestito di travertino, nel quale si aprivano due ingressi. Questo muro costituisce certamente la sostruzione di un tamburo che doveva emergere dal tumulo, creando un secondo ripiano.

Al di là del muro un corridoio anulare praticabile recingeva la cella circolare munita di un ingresso assiale e di tre nicchie simmetriche, in corrispondenza degli assi. Al centro un grande pilastro, con una stanzetta quadrata, che dovrebbe corrispondere alla tomba di Augusto: questa era collocata dunque in corrispondenza con la statua bronzea dell'imperatore che sorgeva alla sommità del pilastro.

Nelle tre nicchie che si aprivano sull'anello più interno erano le altre tombe: il primo a essere deposto nel Mausoleo fu Marcello, morto nel 23 a.C. Seguirono Agrippa, Druso maggiore, Lucio e Gaio Cesari. Augusto raggiunse gli altri nel 14 d.C., seguito da Druso minore, Livia e Tiberio, mentre si ignora se Claudio e Vespasiano fossero sepolti qui. Caligola fece portare nel Mausoleo le ceneri della madre Agrippina e dei suoi fratelli Nerone e Druso. Nerone, come già in precedenza la figlia di Augusto, Giulia, fu escluso dalla tomba dinastica.

La porta dell'edificio che si apriva a sud, era preceduta da due obelischi. Su due pilastri, a lato dell'ingresso erano fissate le tavole di bronzo con l'autobiografia ufficiale di Augusto, un esemplare della quale, inciso sulle pareti d'ingresso del tempio di Roma e di Augusto ad Ankara, è pervenuta fino a noi.